钾掺杂石墨烯对污水中亚硝酸根及亚硫酸根的同时测定

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摘要：K掺杂石墨烯，作为一种新的电极材料，被应用于玻碳电极（GCE）的修饰以在中性条件下同时测定亚硝酸根（NO2−）和亚硫酸根（SO32−）。NO2–和SO32–作为两个具有代表性的分析物，证实了K掺杂石墨烯优异的传感性能，其对NO2−的检测范围为0.5 μM – 3.9 mM，检测限为0.2 μM（S/N = 3）；对SO32−的检测范围为2.5 μM – 10.3 mM，检测限为1.0 μM（S/N = 3）。这种传感器可精确而精密地应用于污水中残余NO2−和SO32−的同时测定。67024

毕业论文关键词：K掺杂石墨烯，亚硝酸根，亚硫酸根，电催化，传感

Abstract：K-modified graphene, as a new electrode material, was used to modify glassy carbon electrode (GCE) for the simultaneous determination of nitrite (NO2–) and sulfite (SO32–) under neutral conditions. NO2– and SO32– were used as two representative analytes to demonstrate the sensing performance of K-modified graphene, which exhibited a linear response over the concentration range from 0.5 μM to 3.9 mM, with a detection limit of 0.2 μM (S/N =3) for NO2− and a corresponding linear range of 2.5 μM to 10.3 mM, with a detection limit of 1.0 μM (S/N =3) for SO32−. The proposed sensor could be successfully applied in the simultaneous detection of residual NO2– and SO32– in polluted water accurately and precisely.

Keywords: K-doped graphene, nitrite, sulfite, electrocatalysis, sensing

1 前言 4

1.1 电化学传感器 4

1.1.1 电化学传感器的类型 4

1.1.2 电化学传感器的种类 4

1.1.3 电化学传感器的应用与前景 4

1.2 石墨烯简介 5

1.2.1 石墨烯的特性 5

1.2.2 石墨烯的物理制备 5

1.2.3 石墨烯的化学制备 5

1.3 化学改性石墨烯在电化学中的应用 6

1.4 本论文的主要内容及选题的意义 7

2 实验部分 7

2.1 试剂 7

2.2 仪器与设备 7

2.3 K掺杂石墨烯的合成 7

3 结果与讨论 8

3.1 K掺杂石墨烯的结构与表征 8

3.2 K掺杂石墨烯的催化作用 8

3.3 NO2−和SO32-的同时测定 9

3.4 实际样品中的干扰研究和NO2–和SO32-的检测 10

结论 11

参考文献 12

致谢 14

1 前言

1.1 电化学传感器

1.1.1 电化学传感器的类型

电化学传感器可分为以下几个类型。①吸附型：通过吸附方式将修饰物质结合在电极表面得到的修饰电极为吸附型化学修饰电极。可以制备单分子层和多分子层。根据吸附作用力的不同，又可分为平衡吸附型、静电吸附型、LB膜型、SA膜型、涂层型。②共价键合型：在电极的表面通过键合反应把预定功能团接在电极表面而得到的化学修饰电极为共价型化学修饰电极。常用基体电极有碳电极、玻碳电极、金属和金属氧化物电极。③聚合物型：利用聚合反应在电极表面形成修饰膜的电极。制备方式有氧化还原沉积、有机硅烷缩合、等离子聚合、电化学聚合等。④其他类型：无机物修饰电极，如普鲁士蓝修饰电极、粘土修饰电极、沸石修饰电极、金属及金属氧化物修饰电极。论文网